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饲用微生物制剂|饲用微生物的种类与作用评价

2018-03-07  来自: 朝阳华星生物工程有限公司 浏览次数:300

  目前,食品平安和养殖污染是影响饲料畜牧业稳定持续开展的两大问题,这两大问题又与动物疾病、动物消费潜能的发挥息息相关。饲用微生物作为综合处理以上问题的计划之一,曾经得到业内较大范围的认可,本文对普遍运用的芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌的作用作简单评价。

  1 中美饲用微生物品种的比拟

  饲用微生物,仅指活菌制剂(益生菌),即有生命的微生物,其中应用最普遍的是芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌。农业部征求意见稿的《饲料添加剂种类目录》中允许运用的微生物主要有:乳酸菌 22 种、丙酸杆菌1 种、芽孢杆菌 7 种、酵母菌 2 种、曲霉菌 2 种、光合细菌 1 种等五大类,其中乳酸菌含双歧杆菌属 6 种、肠(链)球菌属 4 种、乳杆菌属 10 种、片球菌属 2 种,芽孢杆菌含芽孢杆菌属 6 种及芽孢杆菌科梭菌属丁酸梭菌种,也有文献把丁酸梭菌(仅用于断奶仔猪和42 日龄前肉鸡,短期运用)归于厚壁菌门梭菌目梭菌纲梭菌目梭菌科。美国 FDA 批准运用的微生物有乳杆菌属(13 种)、双歧杆菌属(6 种)、肠球菌属(2 种)、链球菌属(5 种)、明串珠菌属(1 种)、片球菌属(3 种)、芽孢杆菌属(5 种)、乳球菌属(1 种)、丙酸杆菌属(2 种)、拟杆菌属(4 种)、酵母菌属(3 种)、曲霉菌属(2 种)等12 个属 47 种,不包括丁酸梭菌。依据 Bresy 细菌学分类法,前 6 属同属于乳酸菌类别(一说肠球菌属归于链球菌属),其中 30 种是乳酸菌。

  2 芽孢杆菌的品种及作用评价

  芽孢杆菌归属于细菌界厚壁菌门杆菌纲芽孢杆菌目芽孢杆菌科,包括芽孢杆菌属、芽孢乳杆菌属、梭菌属、脱硫肠球菌属、芽孢入叠球菌属,芽孢杆菌属目前已知共有 107 个种,形式生物是枯草芽孢杆菌,通常所说有益的作为饲料添加剂运用的芽孢杆菌都是属于芽孢杆菌属,即枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、缓慢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等五种。芽孢是芽孢杆菌的特征生命形态———休眠体,芽孢对热、枯燥、辐射、某些化学消毒剂和理化要素有较强的抵御力,这可能与芽孢独具的高含量吡啶二羧酸有关,假如该类活菌制剂不是以芽孢方式存在,而以营养体方式存在,则抵御力大大降低。

  2.1 不同芽孢杆菌的评价

  芽孢杆菌作为活菌,不同菌株作用差别很大,从目前取得的菌株共性上比拟有以下差别:

  2.1.1 枯草芽孢杆菌最稳定,耐受性最强,最活泼,着床快,零落也快,从而对降低肠黏膜的代谢率和能量耗费、进步非特异免疫应激有一定作用。枯草芽孢杆菌在一切芽孢杆菌中营养代谢产物最丰厚,能合成蛋白酶、酪蛋白酶、明胶酶等,但是代谢低分子脂肪酸才能不如地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌,其代谢的抗菌物质———枯草菌素普通对革兰氏阴性菌发作作用。

  2.1.2 地衣芽孢杆菌是消费短杆菌肽的主要菌种,所以其代谢短杆菌肽的才能很强,主要对革兰氏阳性菌发作作用,特别对水生动物肠炎有较明显作用。地衣芽孢杆菌的反硝化才能超越枯草芽孢杆菌,低于短小芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌的短板在于营养代谢产物不多及不够活泼, B 族维生素的代谢才能远低于枯草芽孢杆菌。

  2.1.3 凝结芽孢杆菌又称乳酸芽孢杆菌,是一切芽孢杆菌中制菌作用最强的,也是单价最高的,其代谢乳酸才能固然不如乳酸菌,但是耐受性远优于后者,凝结芽孢杆菌同时有一些特征作用,如代谢出的凝结素能治疗饲料霉菌毒素招致的肠道炎症,某些凝结芽孢杆菌以至能合成霉菌毒素,而且对水生蓝藻有较强杀灭才能,凝结芽孢杆菌的短板与地衣芽孢杆菌近似。

  2.1.4 缓慢芽孢杆菌是研讨较少的一种芽孢杆菌,其主要作用是合成甘露聚糖生成甘露寡糖,并有一定固定分子态氮的才能,从而进步日粮中蛋白质的应用。

  2.1.5 短小芽孢杆菌性状稳定,耐受性强,能够循环应用,是一切芽孢杆菌中反硝化作用最明显的菌种,关于养殖场化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)排放的环境净化作用显著,能显著降低水产养殖中氨氮和亚硝酸盐含量,但是短小芽孢杆菌营养代谢产物很不丰厚,除能合成葡聚糖酶外其他代谢产物乏善可陈。2.2 芽孢杆菌的运用

  芽孢杆菌最大的运用优点是性价比优良,其功用全面,运用本钱远低于乳酸菌和酵母菌,耐受性好,运用范围愈加广。芽孢杆菌的液体发酵工艺曾经日臻成熟,我国芽孢杆菌消费工艺处于国际抢先位置并有一些出口,目前曾经能范围化消费出芽孢构成率到达99%以上,每克产品含单菌 10 000 亿 CFU 以上的枯草芽孢原粉,从而大幅降低了单菌的本钱。由于不同芽孢的功用多样化,所以需求定向发酵再依照动物需求准确复配才有意义,而只要降低了单菌本钱才干构成动物日粮单位运用本钱相对较低的高质量、多功用的芽孢杆菌复配制剂。希冀以芽孢杆菌完整替代药物添加剂预防治疗消化道疾病是不太理想的,一切芽孢杆菌的弱势都在于在肠道定殖时间短,常常在运用后第 7 d 在动物肠道中就较难发现充沛的孢子体,在应用中常常只能察看到消费性能的进步,在某些时节、某些养殖生态环境下、某些特征动物上能察看到消化道疾病的减少。

  3 酵母菌的品种和作用评价

  中国允许运用的饲用酵母菌有酿酒酵母和产朊假丝酵母。酵母菌专性或兼性厌氧,在缺氧时,最终把糖合成成酒精和二氧化碳,在有氧时生长更快,最终把糖合成成二氧化碳和水。

  3.1 不同酵母菌的作用评价

  酵母菌易于培育,生长疾速,定植于小肠中段,是人类文化史中被应用最早的微生物,也是世界上研讨最多的微生物之一,其形式生物是酿酒酵母。

  3.1.1 酿酒酵母又称啤酒酵母,归属于真菌界子囊菌门半子囊菌纲内孢霉目酵母科。酿酒酵母细胞自身含有丰厚的蛋白质和完好的 B 族维生素,并可胞外分泌多种酶,如蛋白酶、纤维素酶等,活酵母可增强对营养物质的消化应用,促进肠爬动,对改善母猪便秘有一定成效,奶牛精料中用于对瘤胃微生物的调控和对饲料原料的发酵。与芽孢杆菌比拟,酿酒酵母自身营养丰厚,但性状不够稳定,生物夺氧才能远低于芽孢杆菌,其代谢的产物不像芽孢多样化,特别关于益生菌素的代谢合成是其短板。

  3.1.2 产朊假丝酵母又称产朊圆酵母,归属于不完整菌门苁梗孢目隐球酵母科,能应用葡萄糖、蔗糖和一些棉籽糖,不能应用乳糖、半乳糖、麦芽糖,能异化铵盐和硝酸盐,不合成蛋白质和脂肪,最适生长温度 25~27 ℃,最适 pH 值 4.5~6.5。产朊假丝酵母在工业中是极为重要的微生物,用于消费一些氨基酸和一些特征酶。较之酿酒酵母,它性状愈加稳定,生长营养请求低,而且细胞密度高,细胞体中蛋白质和维生素高于酿酒酵母。

  3.2 酵母菌的运用

  活性酵母能够调理动物肠道菌群均衡,但是实践应用中,活性酵母的应用范围远不及酵母菌失活体和酵母培育物(YC)。活酵母自身固然营养成分丰厚,假如不破壁,一些成效性成分很难被释放激活。酵母菌失活体指破壁酵母、酵母细胞壁、酵母内容物等,酵母细胞壁的主要成分是甘露寡糖、β-葡聚糖、糖蛋白,可对动物疾病和环境要素招致的应激反响产生非特异免疫力并有一定吸附合成霉菌毒素的才能,高质量产品有一定的治疗价值。酵母内容物氨基酸组成比例近于理想状态,特别是赖氨酸含量较高,其中 B 族维生素丰厚完好,并多以易被吸收的磷酸酯方式存在,并含有 2%~5%的微量元素螯合物、4%~8%的多种成分。酵母培育物是在特定工艺条件控制下由酵母在特制的培育基上经过充沛发酵后所构成的,不只含有酵母细胞壁及酵母内容物,而且还含有发酵后变异的培育基、发酵代谢产物及少量已无活性的酵母细胞,成效包括:营养物质的消化吸收应用、肠道的生物-生态修复、非特征免疫体系与疾病及安康、畜产品的质量风味色泽、养殖排放的控制等五大方面。

  4 乳酸菌的品种和运用

  除双歧杆菌属于放线菌门双歧杆菌目外,一切乳酸菌同属厚壁菌门杆菌纲乳杆菌目,下设肠球菌科、乳酸菌科、明串珠菌科、链球菌科,共有 9 属 76 种(一说 18 属),目前主要作为饲料添加剂运用的是粪链球菌、屎链球菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、乳酸链球菌等 8 种,都是革兰氏阳性菌,可应用碳水化合物代谢产生乳酸、丙酸等一些有机酸,能合成蛋白质,有些能合成脂肪,严厉厌氧或兼性厌氧,能耐受胃酸和胆盐,但是耐热性能很差,如未经过一些处置,贮存温度超越 30 ℃、4 h 以上,存活率降到 50%以下,一些菌株不能接触氧气,需求真空包装贮存。

  4.1 不同乳酸菌的性能

  不同乳酸菌的耐受性、代谢产物、特征成效差别较大,需求单独剖析。

 4.1.1 双歧杆菌在乳酸菌群中耐热性较差,产酸才能不显著,但是代谢产生各种 B 族维生素、合成氨基酸才能强,还能经过抑止某些维生素合成菌来保证维生素的供给,所以在促进仔猪生长发育、进步日增重和饲料报酬方面作用优良。双歧杆菌在肠道内吸收应用吲哚、胺等含氮有害物质,抑止糜烂菌,从而降低血氨最终改善肝脏功用。

  4.1.2 粪链球菌、屎链球菌又称粪肠球菌、屎肠球菌,属于肠球菌科。耐热性优于双歧杆菌,产酸才能超越植物乳酸菌、乳酸片球菌,是目前已知的乳酸菌群中产酸才能最强的菌种。屎链球菌耐热性能在一切乳酸菌中表现优良,多数菌株可常温保管 4 个月以上,成活率到达 75%左右。粪链球菌代谢产生乳酸菌生长因子酶系及控制内毒素的酶系,从而促进肠道内其他乳酸菌的生长,降低肠道内毒素的危害。屎链球菌对肠道绒毛上皮细胞有较强的营养作用,能促进肠道组织形态的病后恢复。但是粪链球菌和屎链球菌自身又是条件性致病菌,平安性不高。

  4.1.3 嗜酸乳杆菌,耐热性和耐酸性都较好,自身产酸才能普通,过氧化氢代谢才能强,对大肠杆菌、沙门氏菌、梭菌等过氧化氢阳性细菌拮抗作用强,并有助于肠道正常菌群的均衡。对肠道黏膜上皮细胞外表和膜受体吸附作用强,占位性抑止多数肠道致病菌对黏膜上皮细胞的吸附。代谢产生嗜酸菌素,对顽固型腹泻和局部病毒有抑止作用。

  4.1.4 植物乳杆菌,应用研讨较少,严厉厌氧,耐热性较差,产酸才能较强,合适应用于幼畜禽,刺激特异性免疫应对才能强,促进血清中 IgA、IgG、IgM 程度,强化体液免疫。

  4.1.5 乳酸链球菌,严厉厌氧,耐热性仅次于屎链球菌,产生共同的乳链菌素(一种多肽构造)才能强,能杀死李斯特菌、金黄色葡萄球菌等特征有害菌。

  4.1.6 片球菌,包括乳酸片球菌、戊糖片球菌,耐热性能差,产酸才能强,能杀死大肠杆菌、沙门氏菌、梭菌等过氧化氢阳性细菌。

  4.2 乳酸菌的应用研讨方向近些年来,随着对乳酸菌代谢特性和发酵机理的认识,曾经有一些成熟产品应用于畜牧业,但是由于运用本钱的限制,田间实验数据较少,固然单位产品中乳酸菌的数量和发酵浓度有所上升,但是耐受性依然较差,研讨方向有菌株选择、制粒、包被等,但是多数仍不成熟,仍未到达有足够的活菌数抵达病灶部位,不能到达治疗剂量规范。但是,在一切益生菌制剂中,乳酸菌为饲料畜牧业提供了一条高效的处理计划,我们不能因噎废食,只要从业者大量参与,严谨论证,才干找到稳定发挥乳酸菌宏大效能的办法。我们运用乳酸菌,一方面是调理肠道菌群均衡,抑止有害菌、促生有益菌,一方面是应用其在体内发酵的代谢产物,如酶、乳酸、维生素、等。在进步乳酸菌耐受性方向遇到艰难时,一些厂商把方向转向乳酸菌代谢产物———乳酸菌培育物,即用发酵工程学理论,接种丰厚各异的乳酸菌群到发酵基质及乳酸菌特征营养因子(如一些微量元素、维生素)中,经过严厉的生物学控制和发酵工艺控制,以丰厚而高质量的乳酸菌代谢产物和发酵后变异的培育基为最终发酵目的(相似酵母培育物),从而大幅进步动物的消费性能,减少动物养殖中疾病发作率和药物运用量的技术措施,获得了一定的胜利。

  5 结语

  饲用微生物品种繁多,作用各异,作为处理食品平安、养殖污染、动物疾病、动物消费性能这四大纠结问题的计划之一,就必需依托业内认识高度的统一、国度政策的关注、行业门槛的提升、生物技术的打破,目前,技术方向和措施曾经有了一定深度的研讨,饲用微生物科学和技术必将为我国的饲料畜牧业安康开展起到应有的作用。


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